คลื่นสัญญาณรบกวนในภาพถ่ายดิจิตอล

คลื่นสัญญาณรบกวน หรือ น้อยส์ (Noise) เกิดขึ้นพร้อมๆกับยุคดิจิตอลที่ใช้กระแสไฟฟ้าเป็นเครื่องมือในการปฏิวัติทุกสิ่ง น้อยส์เกิดขึ้นได้ทั้งจากสภาวะแวดล้อมภายนอกและมนุษย์สร้างขึ้นเอง หน้าที่หลักคือการทำให้ระบบการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านั้นมีคุณภาพลดลง ดังปัญหาที่เราเห็นได้ในทุกวัน เช่น ความเร็วของสัญญาณอินเตอร์เน็ตต่อระยะทาง, การได้ยินเสียงซ่าเวลามีการบันทึกเสียงในห้องอัด เป็นต้น

ภาพที่มีคลื่นสัญญาณรบกวนปรากฏจำนวนมาก
ร้านอาหารแยงซีเจียง, เชียงใหม่

‘น้อยส์ดิจิตอลในภาพถ่ายเกิดจากการรบกวนของกระแสไฟฟ้าซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเก็บภาพ ทำให้เม็ดสีที่ควรจะถูกต้องนั้นเรียงตัวผิดตำแหน่ง ผลคือภาพถ่ายนั้นจะมีจุดเม็ดสีเล็กๆอยูในภาพถ่าย ขาดความคมชัด และสูญเสียคุณภาพ

เพราะกระบวนการของกล้องดิจิตอลหลังกดชัตเตอร์นั้นมีเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกไว้รับภาพ ประกอบไปด้วยจุดพิกเซลหลายล้านจุดเพื่อใช้รับแสง ผลรวมจากการเรียงตัวพิกเซลนี้เองที่ทำให้เกิดภาพ

เรายังอยู่ในยุคที่เทคโนโลยีการพัฒนาเซ็นเซอร์ไปไม่ถึงขีดสุด น้อยส์จึงเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นได้ทั่วไปไม่ว่าจะเป็นการถ่ายภาพในที่ๆมีแสงจ้าหรือมืด เพียงแต่การถ่ายภาพในที่แสงสว่างมากนั้นปริมาณแสงที่เข้าสู่จอเซ็นเซอร์รับภาพจะเข้มกว่าจุดน้อยส์ทำให้มองไม่เห็นเด่นชัด จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมน้อยส์จึงมักเกิดขึ้นในที่มืด

น้อยส์เกิดได้ง่ายมากคือเวลากลางคืนหรือที่มืด

รายละเอียดที่ไม่เรียบเนียนเมื่อซูมใกล้ๆ

สาเหตุหลักที่ทำให้ภาพถ่ายมีคุณภาพที่แย่ลงเพราะน้อยส์

เร่งปฏิกิริยาการรับแสงให้กับเซ็นเซอร์โดยไม่จำเป็น : เชื่อเถอะว่ายังมีช่างภาพที่ถ่ายงานบวชกลางแจ้งด้วย ISO สูงๆ การทำเช่นนี้ส่งผลให้เซลรับภาพเกิดความร้อนและประจุไฟฟ้าขึ้นสูงกว่าปกติไม่จำเป็นว่าจะต้องเป็นเฉพาะที่มืด ถ้าปรับค่าเหล่านี้ไว้สูงคุณไม่มีทางพลาดโอกาสที่จะได้พบกับน้อยส์

การลากชัตเตอร์ : หรือที่เข้าใจกันคือการถ่ายภาพแบบ Long Exposure โดยการถ่ายภาพด้วยวิธีดังกล่าวจะทำให้รูรับแสงที่กล้องเปิดเอาไว้นานตามที่ตั้งค่าเอาไว้ แม้ว่าจะไม่เป็นการเร่งปฏิกิริยาการรับภาพแต่ก็ยังเกิดน้อยส์ได้อยู่ดีเพราะความร้อนที่เปิดกล้องไว้นานนั่นเอง (หน่วยประมวลผลของกล้องวิเคราะห์แสงผิดพลาด)

อยู่ในที่ๆมีแสงน้อย : เมื่อคุณอยู่ในที่มืด ความเข้มแสงแสงที่วัดได้ในแต่ละพิกเซลของเซนเซอร์ก็น้อยลงไปด้วย ทำให้น้อยส์ที่เกิดขึ้นอยู่แล้วมองเห็นได้ง่าย

ตัวแปรหลักที่สำคัญในการก่อให้เกิดปัญหาดังที่ว่ามานั้นมีอยู่ด้วยกันสองปัจจัย คือ ‘ความไวต่อแสง’ และ ‘ความเร็วชัตเตอร์’ สองตัวแปรนี้ทำให้เกิดคลื่นสัญญาณรบกวนภาพที่ต่างกัน หากเป็นการเร่งค่าความไวต่อแสง เซ็นเซอร์จะถูกกระตุ้นให้รับแสงได้มากขึ้นและตีความเม็ดสีผิดพลาด (ปัจจัยภายใน) แต่ถ้าหากเป็นการถ่ายภาพที่ความเร็วชัตเตอร์ต่ำน้อยส์ประเภทจุดแสงมากกว่าแทน ถ้ามีเวลาแนะนำให้ลองทดสอบภาพสองแบบนี้ดู

กล้องถ่ายภาพบางรุ่นมีซอฟท์แวร์ในการลดน้อยส์ติดมาด้วย (Noise Reduction Software) ซอฟท์แวร์เหล่านี้มีหน้าที่วิเคราะห์เม็ดสีที่ผิดปกติและจัดการ ทั้งนี้จะทำงานได้ดีหรือไม่ขึ้นอยู่กับความชาญฉลาดของโปรแกรม เช่นการวิเคราะห์เม็ดสีจากพิกเซลภาพโดยรอบและแทนที่จุดสีที่เพี้ยนลงไป (ส่งผลให้ความคมชัดลดลง)

ปลั๊กอิน Dfine2 จาก Google Nik Collection สำหรับจัดการน้อยส์
(ปัจจุบันเป็น Nik by DxO)

แต่ถ้ากล้องถ่ายภาพไม่มีซอฟท์แวร์ดังกล่าวก็ไม่เป็นปัญหา มีผู้พัฒนามากมายที่เล็งเห็นความสำคัญนี้รวมตัวกันขึ้นเพื่อพัฒนาซอฟท์แวร์อย่างจริงๆขึ้นมามากมายทำให้ความก้าวหน้าในการลดน้อยส์ไปได้ไกลกว่าเดิมมาก เช่น dFine, Noise Ninja เป็นต้น

กล้องถ่ายภาพดิจิตอลในปัจจุบันนี้มีความสามารถที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ทำให้เราเก็บภาพที่มีน้อยส์เพียงน้อยนิดที่สภาวะแสงต่ำ ถ้าบวกกับความสามารถของช่างภาพมืออาชีพที่เข้าใจธรรมชาติและเลือกใช้วิธีการเก็บภาพได้อย่างถูกต้อง อย่างไรเสียน้อยส์ก็ไม่ใช่เรื่องที่น่ากลัวเหมือนก่อนอีกแล้ว